Fundacja Praca Moc Energia
CZŁOWIEK I BIOSFERA

8 kroków do zwiększenia możliwości gleby do asymilacji co2

Gleby mają kluczowe znaczenie dla zarządzania zmianami klimatycznymi. Zawierają od dwóch do trzech razy więcej węgla niż atmosfera. Rośliny utrzymują krążenie dwutlenku węgla na linii powietrze – gleba. Same zużywają około jednej trzeciej CO2 wytwarzanego przez ludzi. Z tego około 10-15% kończy w ziemi.

Węgiel jest również ważny dla żyzności gleby i rolnictwa. Rozkładanie roślin, bakterii, grzybów i fauny glebowej, takich jak dżdżownice, uwalnia substancję organiczną i składniki odżywcze potrzebne do wzrostu roślin, w tym azotu i fosforu. Nadaje to odpowiednią strukturę glebie, czyniąc ją odporną na erozję i zdolną do zatrzymywania wody. Zazwyczaj materia organiczna stanowi kilka procent gleby blisko powierzchni.


Nie opuść innych artykułów i programów
Zapisz się do comiesięcznego newslettera


Zwiększanie zawartości węgla w glebach świata o zaledwie kilka części na tysiąc (0,4%) każdego roku usunie tyle CO2 z atmosfery, ile emitują paliw kopalnych w Unii Europejskiej (około 3-4 gigatony (Gt) ). Wzmocniłoby to również kondycję gleby: w badaniach prowadzonych w Afryce, Azji i Ameryce Łacińskiej zwiększenie zawartości węgla w glebie o 0,4% rocznie zwiększyło plony o 1,3%.

Jednak do tej pory jedna trzecia gleb na świecie ulega degradacji. Niestosowanie dobrych praktyk rolniczych, zanieczyszczenia przemysłowe i urbanizacja zbierają żniwo. W całej historii ludzkości, 133 Gt węgla ubyło z gleby, a z tego prawie 500 Gt CO2 dostało się do atmosfery. Wraz ze zmniejszaniem się ilości materii organicznej, gleby są narażone na uszkodzenia spowodowane erozją, upałami i suszami – to błędne koło. W najgorszych przypadkach nie nadają się do uprawy. Przykładem jest katastrofa ekologiczna zwana „dust bowl”, która miała miejsce w latach trzydziestych ubiegłego wieku w Stanach Zjednoczonych.

Poprawa bilansu węgla w glebie zajmuje obecnie ważne miejsce w programach politycznych. W 2015 r. na szczycie klimatycznym w Paryżu Francja zainicjowała plan „4p1000” – promowanie badań i działań na całym świecie w celu zwiększenia zasobów węgla w glebie o 4 części na 1000 rocznie. Polska również uczestniczy w tej inicjatywie.

8 kroków

Oto osiem kroków, które doprowadzą do zwiększenia globalnej ilości węgla w glebie, co oznacza zwiększyłoby wchłanianie CO2 z powietrza do gleby:

Zatrzymaj utratę węgla. Ochrona torfowisk jest priorytetem w utrzymywaniu istniejącego węgla w ziemi. Zawierają one od 32% do 46% całkowitego węgla w glebie (szacunkowo 500-700 Gt z około 1500 Gt). Torfowiska zajmują ok. 3% powierzchni kontynentów (około pół obszaru Brazylii), a zmagazynowane jest w nich dwa razy więcej węgla niż sumarycznie we wszystkich lasach na Ziemi (lasy pokrywają ok. 30% powierzchni kontynentów). Każdego roku absorbują one około 1% globalnej emisji CO2 generowanej przez gatunek ludzki.

Dotychczas 10-20% torfowisk zostało osuszonych lub wypalonych i przystosowanych do produkcji rolnej i nadal ten proceder ma miejsce. Gdy torfowiska zostają osuszane stają się one znaczący źródłem dwutlenku węgla i podtlenku azotu. W skali świata zdegradowane torfowiska emitują obecnie ok. 2 Gt CO2 na rok, co stanowi 6% globalnych antropogenicznych emisji. Ponadto osuszenie ogromnych połaci torfowisk doprowadza do ogromnych pożarów torfowisk, w wyniku których do atmosfery uwalniane są duże ilości dwutlenku węgla. Pożary w południowo-wschodniej Azji pokrywały znaczną część Indonezji toksyczną żółtą mgłą we wrześniu i październiku 2015 r., emitując więcej CO2 dziennie niż cała Unia Europejska.

Wspieraj wychwyt węgla. Ważne jest, aby ziemia była uprawiana przez cały rok, uwzględniając pozostałości po żniwach, takie jak ściółka i słoma lub kompost, oraz minimalizując praktyki uprawowe, takie jak orka, w celu utrzymania odpowiedniego poziomu materii organicznej w glebie. W obszarach o wysokim ryzyku erozji należy wdrożyć uprawę konturową i tarasowanie (poprzecznie do nachylenia terenu) oraz bezorkową. Z kolei odpowiednie systemy rolno-leśne, żywopłoty i mokradła mogą zwiększyć różnorodność biologiczną i węgiel w glebie. Sadzenie roślin wiążących azot, takich jak fasola, lucerna i rzepak, zmniejsza zapotrzebowanie na nawozy mineralne, które mogą uwalniać podtlenek azotu – gaz cieplarniany, który jest około 300 razy silniejszy niż CO2. Przykładów przeciwerozyjnych praktyk rolniczych jest znacznie więcej i można je wspomagać melioracją, zadrzewianiem, które hamuje erozję wietrzną.

Strategie zwiększania zawartości węgla w glebie, należy opracować dla poszczególnych regionów, biorąc pod uwagę lokalne typy gleby, klimat, tempo zmian klimatu i konteksty społeczno-ekonomiczne. Na przykład w Europie skuteczna byłaby redukcja nawozów mineralnych i wdrażanie praktyk agroekologicznych.

Monitoruj, raportuj i weryfikuj wpływ. Mamy obowiązek śledzić i oceniać nasze interwencje. Długoterminowe częste monitorowanie na wielką skalę jest kosztowne. Aby uchwycić niewielkie zmiany w zawartości węgla organicznego w glebie, musi on trwać przez co najmniej 10 lat. Jednym z wyzwań jest uzyskanie dostępu do gruntów prywatnych, innym – jest brak wiedzy technicznej i znajomości tematu, szczególnie w krajach rozwijających się.

Rozwijaj technologię. Zaawansowane przyrządy sprawiają, że pomiary gleb są tańsze, szybsze i dokładniejsze. Zharmonizowane metodologie, standardy weryfikacji i wspólne wytyczne będą potrzebne dla wszystkich tych urządzeń. Do skanowanie dużych obszarów można wykorzystywać zdjęcia satelitarne. Do wykorzystania ich należy zaprojektować automatyczne procedury i algorytmy do oceny zawartości węgla w glebie z kosmosu lub do przewidywania jej z cech roślinności. Techniki te powinny działać niezależnie od tego, czy gleba jest mokra, czy sucha oraz czy powierzchnie są szorstkie lub gładkie.

Testuj strategie. Pomocne w tym będzie tworzenie modeli komputerowych i określenie sieć obszarów rolnych. W ten sposób możemy przetestować skuteczność np.: zaniechania orki. Konieczne do tego będzie m.in.: gromadzenie danych na temat rodzajów gleby i zmiennych meteorologicznych.

Angażuj społeczności. Opinia publiczna powinna być bardziej świadoma znaczenia węgla organicznego w glebie i możliwości poprawy sytuacji poprzez działania w gospodarstwach, własnych ogrodach i miejscach publicznych. Gromadzenie danych w ramach działań naukowych podejmowanych przez osoby prywatne jest szeroko stosowane w planowaniu urbanistycznym i mogłoby zyskać zastosowanie w obserwacjach gleby. Dobrym przykładem jest badanie populacji dżdżownic przeprowadzone przez rolników na obszarze 1300 hektarów w Wielkiej Brytanii, które pomogło w ocenie różnorodności biologicznej obszarów rolniczych.

Należy stworzyć globalną, otwartą platformę internetową do gromadzenia i udostępniania danych dotyczących węgla w glebie. Oparcie jej na szeroko stosowanej technologii, takiej jak system informacji geograficznej (GIS), poszerzyłoby zasięg i zmniejszyło potrzebę szkolenia. Takie otwarte platformy będą ważne dla krajów rozwijających się, w których dostęp do środków jest ograniczony.

Koordynuj polityki. Ramy polityczne obejmujące kwestie gleby i zmian klimatu powinny być wspólne. Działać powinny one m.in.: na rzecz zreformowania praktyk rolniczych na całym świecie, co zajmie wiele dziesięcioleci. Rolnicy będą potrzebować zachęty do zmiany swoich metod. Musimy lepiej poznać i zrozumieć priorytety miejsc, które doświadczają trudnego klimatu i są zamieszkiwane przez ludność wymagającą pomocy.

Zapewnij wsparcie. Decydenci powinni uwzględnić węgiel w glebie w systemach handlu emisjami i podatkach od emisji dwutlenku węgla. Będzie to trudniejsze niż systemy CO2, ponieważ węgiel w glebie jest przejściowy, nierównomiernie rozmieszczony i trudniejszy do zmierzenia. Ubezpieczenia upraw i inne usługi mogą oferować premie dla rolników, którzy mają ulepszoną zawartość węgla w glebie. Kredyt węglowy lub rabaty mogą być przyznawane na grunty, w których występuje ryzyko utraty węgla w glebie. Banki i inwestorzy wspierający rozwój powinni tworzyć globalne fundusze inwestycyjne, aby wspierać praktyki poprawiające węgiel w glebie.

Niektóre rządy zaczęły działać. Indie rozdały „karty zdrowia” gleby 100 milionom rolników. Wyjaśniają one sposób testowania gleby pod kątem składników odżywczych i wyboru nawozów. Chiny zakazały wypalania ziemi i dotują rolników, którzy wykorzystują pozostałości rolne na polach. Stany Zjednoczone rekompensują rolnikom, którzy likwidują pola uprawne na rzecz użytków zielonych bogatych w węgiel.

Co dalej?

Po pierwsze, naukowcy, decydenci i zarządcy nieruchomości rolnych muszą uznać, że zwiększanie zasobów węgla w glebie i ochrona gleb bogatych w węgiel ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia celów zrównoważonego rozwoju. Organizacje polityczne powinny zwołać wspólne forum w celu koordynacji działań, np. w ramach „4p1000”. Kraje sąsiadujące powinny wymieniać się doświadczeniami, opracowywać wspólne strategie zarządzania i podejmować wspólne decyzje dotyczące łagodzenia zmiany klimatu, adaptacji i degradacji gleby.

Po drugie, międzynarodowe agencje finansujące powinny ustanowić pulę kilku milionów dolarów na odkrycie rozwiązań problemów, na które nie udzielono jeszcze odpowiedzi. Obejmują one: oszacowanie potencjału magazynowania węgla w glebie, opracowywanie celów i praktyk w zakresie zarządzania, projektowanie strategii monitorowania, raportowania i weryfikacji oraz zrozumienie podstawowych procesów w glebie i roślinach.

Źródło: Nature


Podobał Ci się artykuł? Wspieraj nas poprzez ubezpieczenia od IdeaFairPlay!

Idea Fair Play

Przeczytaj także

Syberia tętniła dzikim życiem w czasie ostatniej epoki lodowcowej

Alan O. Grinde

Dlaczego Arktyka wrze, gdy Pacyfik się oziębia

Anna Śnieżyńska

Metafory utrudniają dyskusję o zmianach klimatu

Alan O. Grinde

Bioróżnorodność zwiększa się wraz z ociepleniem

Alan O. Grinde

Studenci z Mount Holyoke odtwarzają trzynastowieczne budynki Paryża

Karolina Pietrzak

Turbina wielkości biurka zasilająca 10,000 domów

Alan O. Grinde